如今,羅茨鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用行業(yè)越來與廣泛,比如環(huán)保(污水處理、脫硫除塵)、石油、化工、印刷、顆粒輸送、氣體增氧等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。風(fēng)機(jī)的密封形式也多樣化。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的密封主要包括主動(dòng)軸軸伸、軸承座尾部油密封、墻板部軸密封三部位。其中墻板部軸密封主要是為了阻止氣體泄露,而另外兩個(gè)部位則是防止漏油,亦有對密封氣體的要求。
一、氣密封裝置
我們一般將以密封氣體為主的結(jié)構(gòu)稱為氣密封裝置,單獨(dú)起油密封作用的稱為油密封裝置。羅茨風(fēng)機(jī)墻板部軸密封裝置通常用的有迷宮密封、填料密封、漲圈密封和機(jī)械密封等;主動(dòng)軸軸伸部常用的密封裝置有骨架油封組或機(jī)械密封。軸承座尾部油密封常采用回油槽結(jié)構(gòu)或骨架油封組密封。
1.迷宮密封
迷宮密封是利用流體流經(jīng)一系列節(jié)流間隙與膨脹空腔組成的通道,使工作介質(zhì)產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng),以限制泄漏的非接觸式動(dòng)密封。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的墻板部軸密封廣泛采用迷宮密封。其密封機(jī)理可簡單解釋如下,流體經(jīng)過許多曲折的通道,經(jīng)多次節(jié)流而產(chǎn)生很大阻力,使流體難于滲漏,從而達(dá)到密封目的。
優(yōu)點(diǎn):是不受轉(zhuǎn)速和溫度的限制,結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,使用壽命長。適當(dāng)?shù)卦黾用芊恺X數(shù)目,可用于高壓氣體的密封;如果密封件加工和組合良好,在運(yùn)行中,一般不會(huì)出故障,也不需要經(jīng)常更換。
缺點(diǎn):主要是密封零件加工精度要求高。由于密封間隙小,當(dāng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不良時(shí)會(huì)發(fā)生摩擦磨損,從而降低密封性能。
運(yùn)用:該種密封一般適用于輸送空氣的場合,在輸送有毒、易燃和易爆氣體時(shí),其使用受到限制。標(biāo)準(zhǔn)型羅茨鼓風(fēng)機(jī)墻板部密封一般采用該種形式的密封。
2.填料密封
填料密封是用填料填塞泄漏通道,阻止泄漏的一種密封形式。填料密封結(jié)構(gòu)簡單,裝拆方便,成本低廉,因而得到了廣泛的應(yīng)用。在羅茨鼓風(fēng)機(jī)的填料密封結(jié)構(gòu)中,較常用的有盤根填料、成型聚四氟乙烯填料及骨架油封組填料等。
優(yōu)點(diǎn):填料密封結(jié)構(gòu)簡單,裝拆方便,成本低廉,因而得到了廣泛的應(yīng)用。
缺點(diǎn):因該型密封屬于接觸型密封,容易造成軸與油封唇口或聚四氟乙烯填料接觸部位)的磨損。
運(yùn)用:由于其結(jié)構(gòu)簡單,裝拆方便,成本低廉,密封效果較好,對工作環(huán)境和維護(hù)保養(yǎng)要求不高,因而在化肥廠等行業(yè)一直具有較廣的應(yīng)用。
3.漲圈密封
漲圈密封是將若干帶切口的彈性環(huán)放于密封槽中,由于漲圈本身的彈力,而使其外圓緊貼在殼體上,漲圈外徑與殼體間無相對轉(zhuǎn)動(dòng)。氣體只能通過漲圈與環(huán)形槽的縫隙向下游泄漏。工作時(shí),漲圈在兩側(cè)氣體壓差的作用下,緊貼于環(huán)形槽的下游端面。進(jìn)入縫隙的高壓氣體充滿背隙空間,使?jié)q圈外圓與密封座內(nèi)孔之間的密封進(jìn)一步加強(qiáng),剩下的泄漏通道只有漲圈的切口。由于切口間隙很小,且在安裝時(shí)將切片錯(cuò)位安裝,經(jīng)過幾道漲圈密封之后,只有很少的出去。
優(yōu)點(diǎn):由于切口間隙很小,且在安裝時(shí)將切片錯(cuò)位安裝,經(jīng)過幾道漲圈密封之后,只有很少的出去。如果再加裝封壓氣體密封裝置,則密封效果更佳。因該型密封是接觸型密封,因此密封效果較好。
缺點(diǎn):使用時(shí)需要注脂潤滑。不過新研制的特種材料制成的漲圈,使用時(shí)可以不加注潤滑脂。
墻板部軸密封采用上述三種密封形式,當(dāng)墻板結(jié)構(gòu)為開式時(shí),被輸送氣體不會(huì)漏進(jìn)油箱,但可能向大氣中泄漏。潤滑油亦不會(huì)漏進(jìn)機(jī)殼內(nèi)。當(dāng)采用閉式墻板結(jié)構(gòu)時(shí),被輸送氣體可能漏進(jìn)油箱。羅茨風(fēng)機(jī)作為真空泵使用,抽真空時(shí),潤滑油可能漏進(jìn)機(jī)殼。
二、機(jī)械密封
機(jī)械密封又稱端面密封,是一種限制工作流體沿轉(zhuǎn)軸泄漏的裝置。通常由靜止環(huán)靜環(huán)、旋轉(zhuǎn)環(huán)動(dòng)環(huán)、彈性或磁性元件、旋轉(zhuǎn)環(huán)傳動(dòng)件和輔助密封圈等零件組成。工作時(shí)利用旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)相對轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)貼合表面以及輔助密封來實(shí)現(xiàn)其密封功能。機(jī)械密封能否正常工作取決于兩端面之間能否建立穩(wěn)定、可靠的潤滑液膜和及時(shí)將摩擦熱導(dǎo)出。
優(yōu)點(diǎn):因機(jī)械密封具有工作可靠,泄漏量小,工作壽命長,端面磨損能自動(dòng)補(bǔ)償,無須經(jīng)常維修,功率損耗小,且對軸沒有磨損等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在機(jī)械工業(yè)、石油和化學(xué)工業(yè)等各類旋轉(zhuǎn)機(jī)械中。
缺點(diǎn):機(jī)械密封型密封因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,精度要求高,價(jià)格貴,維修不便。
運(yùn)用:一般只用于密封要求較高,其他密封形式不能滿足的場合。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)所采用的機(jī)械密封,又分為K型機(jī)械密封與N型機(jī)械密封。K型機(jī)械密封即在主動(dòng)軸軸伸處加裝機(jī)械密封,墻板部軸密封采用迷宮密封或填料密封形式。因允許氣體進(jìn)入墻板或油箱,故墻板封閉,并要求氣體對油不能有劣化作用。采用該種形式的密封,被輸送氣體可能漏進(jìn)油箱,但極少向大氣中泄漏。抽真空時(shí),油可能漏進(jìn)機(jī)殼。一般用于輸送干凈的工業(yè)氣體(如氮?dú)猓珜櫥陀辛踊臍怏w,不能使用該型密封形式的風(fēng)機(jī)。
在羅茨鼓風(fēng)機(jī)的墻板部軸密封采用四個(gè)機(jī)械密封,即通常所講的N型機(jī)械密封,“采用N型機(jī)械密封,氣體泄漏極少,可近似實(shí)現(xiàn)零泄漏”,特別是對油有劣化作用的氣體,采用該密封形式的風(fēng)機(jī)效果更佳。
總結(jié):羅茨鼓風(fēng)機(jī)的密封結(jié)構(gòu)多樣,各種密封形式又各有千秋,因此在選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)時(shí),除了選擇合適的機(jī)型外,還應(yīng)根據(jù)輸送介質(zhì)的特性,選擇合理的密封形式。一般輸送空氣時(shí),選用迷宮密封形式;化肥廠輸送氣體或半水煤氣時(shí),由于其介質(zhì)不清潔,含煤焦油太多,一般選用填料密封形式的風(fēng)機(jī);對于石油、化工等行業(yè)用來輸送清潔的易燃、易爆和有毒等特殊氣體的羅茨鼓風(fēng)機(jī),則應(yīng)選用機(jī)械密封風(fēng)機(jī)。